ES2202119T3

ES2202119T3 - PNEUMATIC SERVOFRENO WITH VARIABLE FORCE TRANSMISSION RELATIONSHIP.

Info

Publication number: ES2202119T3
Application number: ES00926801T
Authority: ES
Inventors: Thomas Hannus; Gerd Puscher
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2020-04-04
Also published as: DE19916579A1; US6494125B2; EP1169203B1; US20020020285A1; EP1169203A1; WO2000061415A1; DE19916579B4; DE50002839D1

Abstract

Servofreno neumático (10), especialmente para vehículos, con una válvula de control (12) para controlar una diferencia de presión neumática, un elemento de entrada de fuerza (24) para activar la válvula de control (22), un elemento de suministro de fuerza (38) para transmitir la fuerza de frenado, un disco de reacción (34) de material elastómero, dispuesto entre el elemento de suministro de fuerza (38) y el elemento de entrada de fuerza (24), y una instalación que actúa sobre el disco de reacción (34) dispuesta entre el disco de retención (34) y el elemento de entrada de fuerza (24) para variar la relación de transmisión de fuerza entre el elemento de entrada de fuerza (24) y el elemento de suministro de fuerza (38), dependiendo de la fuerza ejercida por el elemento de entrada de fuerza (24), caracterizado porque la instalación para variar la relación de transmisión de fuerza está realizada como unidad que puede premontarse en la forma de un cartucho (30), que tras el premontaje realizado puede introducirse en la válvula de control (22), en el que, el cartucho (30) presenta: ¿ un empujador (42) cuyo extremo dirigido hacia el disco de reacción (34) está unido con un émbolo (50), ¿ un servo-émbolo cilíndrico hueco (52), que rodea el émbolo (50) y que puede desplazarse de forma relativa respecto al émbolo (50), ¿ un tope (60) existente en el empujador (42), que determina una posición de salida, en la que las superficies del servo-émbolo (52) y del émbolo (50) dirigidas hacia el disco de reacción (34) forman una superficie común enrasada y ¿ un muelle (48) que se apoya en el empujador (42) y pretensa el servo-émbolo (52) contra el tope (60).Pneumatic brake booster (10), especially for vehicles, with a control valve (12) to control a pneumatic pressure difference, a force input element (24) to activate the control valve (22), a supply element for force (38) for transmitting the braking force, a reaction disk (34) of elastomeric material, disposed between the force supply element (38) and the force input element (24), and an installation acting on the reaction disc (34) disposed between the retention disc (34) and the force input element (24) to vary the force transmission ratio between the force input element (24) and the supply element of force (38), depending on the force exerted by the force input element (24), characterized in that the installation for varying the force transmission ratio is made as a unit that can be pre-assembled in the form of a cartridge (30), that after Preassembly can be introduced in the control valve (22), in which the cartridge (30) has: a pusher (42) whose end directed towards the reaction disk (34) is connected with a plunger (50), ¿A hollow cylindrical servo-piston (52), which surrounds the piston (50) and which can move relative to the piston (50), ¿a stop (60) existing in the pusher (42), which determines a position output, in which the surfaces of the servo-piston (52) and the piston (50) directed towards the reaction disk (34) form a common flush surface and does a spring (48) that rests on the pusher (42) ) and press the servo-plunger (52) against the stop (60).

Description

Servofreno neumático con relación de transmisión de fuerza variable.Pneumatic brake servo with transmission ratio variable force

La invención se refiere a un servofreno neumático según el preámbulo de la reivindicación 1. Del documento WO 95/01272 se conoce un servofreno de este tipo, configurado como servofreno de depresión para un vehículo.The invention relates to a pneumatic brake booster according to the preamble of claim 1. From WO 95/01272 a brake booster of this type is known, configured as brake booster of depression for a vehicle.

Normalmente, los servofrenos neumáticos tienen una relación de transmisión de fuerza fija, es decir, una fuerza de activación, introducida en el servofreno mediante un elemento de entrada, se transmite desde una superficie menor asignada al elemento de entrada a una superficie mayor asignada a un elemento de salida de fuerza, en la mayoría de los casos bajo la conexión intermedia de un llamado disco de reacción de comportamiento similar a un fluido, compuesto de un material elastómero. En determinadas circunstancias, por ejemplo, en una situación de frenado de emergencia, es deseable, no obstante, poner a disposición del usuario el mayor apoyo de fuerza de frenado posible, para que, partiendo de una determinada fuerza de entrada se genere la mayor presión de frenado posible.Normally, pneumatic brake boosters have a fixed force transmission ratio, that is, a force of activation, introduced into the brake booster by means of an element of input, it is transmitted from a smaller area assigned to the input element to a larger surface assigned to an element of force output, in most cases under the connection intermediate of a so-called behavior reaction disk similar to a fluid, composed of an elastomeric material. In certain circumstances, for example, in a situation of emergency braking, it is desirable, however, to make available of the user as much braking force support as possible, so that, starting from a certain input force the largest braking pressure possible.

Por este motivo, en el documento mencionado WO 95/01272 se propone reducir más la superficie menor que actúa sobre el disco de reacción, asignada al elemento de entrada, al superar una determinada fuerza de entrada. Esta superficie reducida penetra más en el disco de reacción elástico, en comparación con una superficie no reducida, en igual fuerza de entrada o activación, de forma que la válvula de control del servofreno se abre más de forma correspondiente, de lo que resulta una presión diferencial más elevada en el servofreno y con ello un refuerzo de frenado mayor. No obstante, las soluciones propuestas en el documento WO 95/01272 están construidas de forma relativamente complicada y dificultan considerablemente el montaje del servofreno.For this reason, in the document mentioned WO 95/01272 intends to reduce the smaller surface area acting on the reaction disk, assigned to the input element, when exceeding A certain force of entry. This reduced surface penetrates more on the elastic reaction disk, compared to a surface not reduced, in equal force of entry or activation, of so that the brake booster control valve opens more so corresponding, resulting in a differential pressure plus high in the brake booster and with it a greater braking reinforcement. However, the solutions proposed in WO 95/01272 they are built relatively complicated and make it difficult considerably the brake booster assembly.

La invención se basa, por tanto, en el objetivo de proporcionar un servofreno neumático con una instalación para variar la relación de transmisión de fuerza, dependiendo de la fuerza ejercida sobre el elemento de entrada de fuerza, construido de la forma más sencilla posible y que, sobre todo, debe poder montarse fácilmente.The invention is therefore based on the objective of providing a pneumatic brake booster with an installation for vary the force transmission ratio, depending on the force exerted on the force input element, constructed in the simplest way possible and that, above all, should easily ride

Partiendo de un servofreno del tipo mencionado, este objetivo se alcanza, según la invención, de forma que la instalación para variar la relación de transmisión de fuerza está realizada como una unidad que puede premontarse en forma de un cartucho, que una vez realizado el premontaje puede introducirse en la válvula de control. El cartucho presenta un empujador, cuyo extremo dirigido hacia el disco de reacción está unido con un émbolo, un servo-émbolo cilíndrico hueco, que rodea el émbolo mencionado anteriormente y que puede desplazarse de forma relativa hacia el émbolo, un tope existente en el empujador, que determina una posición de salida para el servo-émbolo, en la cual las superficies del servo-embolo y del émbolo dirigidas hacia el disco de reacción forman una superficie enrasada común, y un muelle, que se apoya en el empujador y pretensa el servo-émbolo contra el tope. De esta forma, se crea una unidad compacta que puede premontarse fácilmente, la cual, una vez realizado el premontaje, únicamente requiere ser introducida en una escotadura correspondiente de la válvula de control. No son necesarias variaciones importantes de la estructura de construcción del servofreno o de la válvula de control, respectivamente, al contrario, el cartucho utilizado, según la invención, puede integrarse en muchas construcciones de servofreno existentes sin grandes gastos. Existe, con ello, la posibilidad, de poder ofrecer la misma construcción de servofreno con o sin transmisión de fuerza variable.Starting from a brake booster of the type mentioned, this objective is achieved, according to the invention, so that the installation to vary the force transmission ratio is realized as a unit that can be pre-assembled in the form of a cartridge, which once the pre-assembly has been carried out can be introduced in the control valve The cartridge has a pusher, whose end directed towards the reaction disk is attached with a plunger, a hollow cylindrical servo-plunger, which surrounds the plunger mentioned above and that can move relatively towards the piston, a stop existing in the pusher, which determines an output position for the servo-plunger, in which the directed servo-plunger and piston surfaces towards the reaction disk they form a common flush surface, and a spring, which leans on the pusher and presses the servo-plunger against the top. In this way, a compact unit is created that can be easily pre-assembled, which, once the preassembly, it only needs to be introduced in a recess corresponding control valve. Are not necessary important variations of the construction structure of the brake booster or control valve, respectively, at on the contrary, the cartridge used according to the invention can integrate into many existing brake booster constructions without large expenses There is, with it, the possibility of being able to offer the same brake booster construction with or without force transmission variable.

Preferiblemente, el servo-émbolo se desplaza resbalando sobre un vástago del empujador. Una configuración de este tipo ahorra una guía separada del servo- émbolo y tiene como resultado una forma de montaje compacta.Preferably, the servo-plunger moves sliding on a pusher rod. A configuration of This type saves a separate servo guide and has as its result a form of compact assembly.

Para simplificar más la estructura de construcción y reducir la instalación para variar la relación de transmisión de fuerza, en formas de realización preferentes del servofreno, según la invención, el vástago del empujador, en su extremo dirigido hacia el elemento de entrada de fuerza, está unido con un plato, en el cual se apoya el muelle que pretensa el servo-émbolo contra el tope. De forma ventajosa, el diámetro exterior del servo-émbolo se dimensiona mayor que el diámetro exterior del plato, de forma que el servo-émbolo, en caso de mayor fuerza de entrada, puede apoyarse en un escalón, que existe en la escotadura prevista en la carcasa de la válvula de control para el alojamiento del cartucho. El plato puede configurarse de una sola pieza con el vástago del empujador.To further simplify the structure of construction and reduce installation to vary the ratio of force transmission, in preferred embodiments of the brake booster, according to the invention, the pusher rod, in its end directed towards the force input element, is attached with a plate, on which the spring that the servo-plunger against the stop. Advantageously, the diameter outside of the servo-plunger is larger than the diameter outside of the plate, so that the servo-plunger, in case of greater input force, can be supported by a step, which exists in the recess provided in the control valve housing for the cartridge housing. The plate can be configured in one piece with the pusher rod.

El tope que fija la posición de salida del servo-émbolo está formado, preferiblemente, mediante un anillo de seguridad (anillo elástico de retención), que se sujeta en una ranura del vástago del empujador. Una configuración de este tipo es económica y puede montarse fácilmente.The stop that sets the starting position of the servo-plunger is preferably formed by a ring of safety (elastic retaining ring), which is held in a Pusher shank groove. Such a configuration is Economical and can be easily mounted.

El muelle que pretensa el servo-émbolo en su posición de salida puede tener una curva característica lineal. De este modo, este muelle, no obstante, puede presentar una curva característica ascendente progresiva, mediante la cual el apoyo de frenado del servofreno, según la invención, se eleva progresivamente, empezando con el movimiento del servo-émbolo desde su posición de salida hasta alcanzar una posición final del servo-émbolo. La posición final del servo-émbolo puede fijarse, por ejemplo, mediante el apoyo ya mencionado, en la escotadura de la carcasa de la válvula de control, que sirve para alojar el cartucho.The spring that pretends the servo-plunger in its Exit position can have a linear characteristic curve. From this way, this spring, however, can present a curve progressive ascending characteristic, by which the support of brake booster, according to the invention, rises progressively, starting with the servo-plunger movement from its starting position until reaching a final position of the servo-plunger. The final position of the servo-plunger can be set, by example, through the support already mentioned, in the recess of the control valve housing, which serves to house the cartridge.

El émbolo, que está unido con el extremo del empujador dirigido hacia el disco de reacción, presenta, preferiblemente, al menos una protuberancia aproximadamente en forma de segmento esférico sobre su superficie dirigida hacia el disco de reacción. Mediante tal protuberancia se realiza una llamada "conducta de entrada" determinada. Dicho de manera más exacta, la protuberancia en forma de segmento esférico, al principio de una activación del servofreno en una fuerza determinada, se introduce de forma más profunda en el disco de reacción, de manera que la válvula de control puede abrirse algo más en la fase inicial de la activación del freno, y el servofreno facilita, con ello, un determinado apoyo de fuerza de frenado relativamente más rápido.The plunger, which is attached to the end of the pusher directed towards the reaction disk, presents, preferably, at least one approximately shaped boss spherical segment on its surface directed towards the disk of reaction. Through such a bump a call is made "input behavior" determined. Said more accurately, the protrusion in the form of a spherical segment, at the beginning of a brake booster activation at a given force, is introduced from deeper in the reaction disk, so that the control valve can be opened somewhat more in the initial phase of the brake activation, and the brake booster makes it easier certain braking force support relatively more Quick.

Un ejemplo de realización de un servofreno según la invención se explica más detalladamente a continuación, mediante las figuras esquemáticas adjuntas. Se muestra:An embodiment of a brake booster according to the invention is explained in more detail below, by the schematic figures attached. It shows:

Fig.1 un servofreno según la invención con una instalación para variar la relación de transmisión de fuerza entre el elemento de entrada de fuerza y el elemento de salida de fuerza, en sección longitudinal;Fig. 1 a brake booster according to the invention with a installation to vary the force transmission ratio between the force input element and the force output element, in longitudinal section;

Fig.2 una sección de la fig. 1 que reproduce de forma ampliada la instalación para variar la relación de transmisión de fuerza, en la que la instalación se representa en un estado, como se ajusta en un servofreno inactivado,Fig. 2 a section of fig. 1 that reproduces of extended installation to vary the transmission ratio force, in which the installation is represented in a state, such as fits in an inactivated brake booster,

Fig.3 la sección según la fig. 2 con la instalación en una posición, como resulta en una activación normal del servofreno,Fig. 3 the section according to fig. 2 with the installation in one position, resulting in normal activation of the brake booster,

Fig.4 la sección según la fig. 2 con la instalación en una posición, en la que ya ha tenido lugar un cierto desplazamiento relativo de dos émbolos de la instalación debido a una fuerza de activación elevada,Fig. 4 the section according to fig. 2 with the installation in a position, in which a certain has already taken place relative displacement of two pistons of the installation due to a high activation force,

Fig.5 la sección según la fig. 2 con la instalación en una posición, en la que se encuentra un émbolo exterior de la instalación en un tope fijo a la carcasa.Fig. 5 the section according to fig. 2 with the installation in a position, in which a plunger is located outside of the installation in a fixed stop to the housing.

Fig. 6 la sección según la fig. 2 con la instalación en una posición, en la cual recibe una fuerza de activación más elevada respecto a la fig. 5, yFig. 6 the section according to fig. 2 with the installation in a position, in which it receives a force of higher activation with respect to fig. 5, and

Fig.7 un diagrama que reproduce, dependiendo de la fuerza de entrada, la relación de transmisión variable del servofreno según la invención.Fig. 7 a diagram that reproduces, depending on the input force, the variable transmission ratio of the brake booster according to the invention.

La fig. 1 muestra en sección longitudinal un servofreno de depresión 10 típico con una carcasa 12, que está dividida en una cámara de depresión 16 y una cámara de trabajo 18 mediante una pared 14 móvil. El servofreno 10 representado aquí está realizado en una forma de construcción de tándem, es decir, presenta una pared 14 móvil adicional que divide una parte, que ha sido separada de la carcasa 12 mediante una pared 20 fija, en otra cámara de depresión 16' y otra cámara de trabajo 18'.Fig. 1 sample in longitudinal section a typical brake booster 10 with a housing 12, which is divided into a depression chamber 16 and a working chamber 18 by means of a mobile wall 14. The brake booster 10 shown here is performed in a form of tandem construction, that is, presents an additional mobile wall 14 that divides a part, which has been separated from the housing 12 by a fixed wall 20, in another chamber 16 'depression and another 18' working chamber.

Mientras que las cámaras de depresión 16' y 18' están en contacto continuo durante el funcionamiento del servofreno con una fuente de depresión, las cámaras de trabajo 18, 18' pueden estar en contacto, de forma opcional, con depresión o con presión atmosférica. Para ello, sirve una válvula de control 22, que dependiendo de la activación de un elemento de entrada de fuerza 24, que normalmente está unido a un pedal de freno no representado aquí, controla el asiento de válvula existente en la válvula de control 22, de forma que la presión atmosférica puede entrar en las cámaras de trabajo 18, 18' o que, al finalizar una activación del servofreno 10, las cámaras de depresión 16,16' entren en contacto con las cámaras de trabajo 18, 18', para evacuar de nuevo a las últimas. La estructura y función de un servofreno 10 de este tipo son bien conocidas por los especialistas de este campo y, por tanto, a continuación sólo se describen, en detalle, aquellas piezas y su función que son de interés para la presente invención.While the 16 'and 18' depression chambers are in continuous contact during brake booster operation with a source of depression, work chambers 18, 18 'can be in contact, optionally, with depression or pressure atmospheric For this, a control valve 22 is used, which depending on the activation of a force input element 24, which is normally attached to a brake pedal not shown here, check the existing valve seat in the valve control 22, so that atmospheric pressure can enter the working cameras 18, 18 'or that, at the end of an activation of the brake booster 10, 16.16 'depression chambers come into contact with the work chambers 18, 18 ', to evacuate again at last. The structure and function of a brake booster 10 of this type they are well known to specialists in this field and therefore Only those pieces and their parts are described in detail below. function that are of interest to the present invention.

El elemento de entrada de fuerza 24 ya mencionado está unido con un émbolo de válvula 26, que se aloja en una carcasa 28 de la válvula de control 22 de forma desplazable axialmente. En el lado opuesto axialmente al elemento de entrada de fuerza 24 del émbolo de válvula 26 se agrega una instalación, explicada a continuación de forma más detallada, para variar la relación de transmisión de fuerza, que se introduce como cartucho 30 premontado, desde la izquierda según las figuras, en una escotadura escalonada 32 de la carcasa de la válvula de control 28. A este cartucho 30 se une de forma axial un disco de reacción 34, que se compone de material elastómero y se aloja en una sección final 36 ampliada en forma de copa de un elemento de suministro de fuerza 38 del servofreno 10. El elemento de suministro de fuerza 38 es conducido, mediante su sección final 36 en forma de copa, a una sección final 40 de la carcasa de la válvula de control 28 en forma de cubo.The force input element 24 already mentioned is connected with a valve piston 26, which is housed in a housing 28 of the control valve 22 axially movable. In the side axially opposite the force input element 24 of the valve piston 26 an installation is added, explained to continued in more detail, to vary the ratio of force transmission, which is introduced as cartridge 30 pre-assembled, from the left according to the figures, in a recess stepped 32 of the control valve housing 28. To this cartridge 30 axially joins a reaction disk 34, which is It consists of elastomeric material and is housed in a final section 36 cup-shaped extension of a force supply element 38 of the brake booster 10. The power supply element 38 is led, through its final section 36 in the form of a cup, to a final section 40 of the control valve housing 28 in shape cube

En una activación del servofreno 10, una fuerza de activación ejercida sobre el elemento de entrada de fuerza 24 causa un desplazamiento del mismo hacia la izquierda, es decir, hacia el interior del servofreno 10. Este desplazamiento se transmite al émbolo de válvula 26 acoplado con el elemento de entrada de fuerza 24 y conduce a una abertura del asiento de válvula del mismo, que permite la entrada de presión atmosférica en las cámaras de trabajo 18, 18'. El émbolo de válvula 26 transmite el mencionado desplazamiento mediante el cartucho 30 al disco de reacción 34, cuya conducta puede compararse de forma idealizada con la conducta de un líquido hidráulico. Esto significa que la fuerza ejercida por la superficie transversal menor del cartucho 30 sobre el elemento de entrada de fuerza 24 mediante el disco de reacción 34 se transmite a la superficie transversal mayor del elemento de suministro de fuerza 38, definida por el diámetro interior de la sección final 36 en forma de copa. La relación de la superficie transversal menor del cartucho 30 respecto a la superficie transversal mayor del disco de reacción 34 representa la relación de transmisión de fuerza del servofreno 10.In an activation of the brake booster 10, a force of activation exerted on the force input element 24 it causes a shift to the left, that is, into the brake booster 10. This displacement is transmits to the valve piston 26 coupled with the element of force input 24 and leads to an opening of the seat of valve, which allows atmospheric pressure to enter the working chambers 18, 18 '. The valve piston 26 transmits the mentioned displacement by the cartridge 30 to the disk of reaction 34, whose behavior can be compared ideally with the behavior of a hydraulic fluid. This means that the force exerted by the smaller transverse surface of the cartridge 30 on the force input element 24 by the reaction disk 34 it is transmitted to the major transverse surface of the element of force supply 38, defined by the inside diameter of the final section 36 in the form of a cup. The surface ratio minor transverse of the cartridge 30 relative to the surface transverse reaction disc 34 represents the ratio of power transmission of the brake booster 10.

El cartucho 30 representa una instalación para variar esta relación de transmisión de fuerza, que se describe ahora en detalle en referencia a las figuras 2 a 6. Esta comprende un empujador 42 con un vástago 44, cuyo extremo del lado del elemento de entrada de fuerza está unido de una sola pieza con un plato 46, en el ejemplo de realización representado. El plato 46 sirve, por un lado, para la transmisión de fuerza del émbolo de válvula 26 al cartucho 30 y, por otro lado, para el apoyo de un muelle de presión 48 dispuesto de forma coaxial al vástago del empujador 44 y que lo rodea.The cartridge 30 represents an installation for vary this force transmission ratio, which is now described in detail with reference to figures 2 to 6. This comprises a pusher 42 with a rod 44, whose end of the element side Force input is attached in one piece with a plate 46, in the embodiment shown. Plate 46 serves, for one side, for the force transmission of the valve piston 26 to cartridge 30 and, on the other hand, for the support of a pressure spring 48 arranged coaxially to the pusher rod 44 and that surrounds.

En el otro extremo del vástago del empujador 44, se fija un émbolo circular 50, aquí en forma de placa, de un diámetro D_{1}, que forma una parte de la superficie transversal del cartucho 30 que actúa sobre el disco de reacción 34. De forma coaxial a este émbolo 50 está dispuesto un servo-émbolo 52 cilíndrico hueco, que puede desplazarse resbalando mediante un cuello 54 sobre el vástago del empujador 44 y cuyo diámetro interior en la zona del émbolo 50 se corresponde, hasta las tolerancias normales, con el diámetro exterior D_{1} del émbolo 50. El diámetro exterior D_{2} del servo-émbolo 52 es mayor que el diámetro exterior del plato 46 y se corresponde, básicamente, con el diámetro mayor de la escotadura 32 escalonada en la carcasa de la válvula de control 28.At the other end of the pusher rod 44, a circular piston 50, here in the form of a plate, of a diameter D1, which forms a part of the transverse surface of the cartridge 30 acting on the reaction disk 34. coaxial to this plunger 50 a servo-plunger 52 is arranged hollow cylindrical, which can be slid by neck 54 on the rod of the pusher 44 and whose inside diameter in the area of the piston 50 corresponds, up to the tolerances normal, with the outer diameter D 1 of the piston 50. The outer diameter D2 of the servo-plunger 52 is larger than the outer diameter of the plate 46 and corresponds basically to the larger diameter of the recess 32 staggered in the housing of the control valve 28.

En una sección final del vástago del empujador 44 cercana al émbolo 50 se sujeta un anillo de seguridad 58 en una ranura 56, que tras elevar el servo- émbolo 52 sobre el vástago del empujador 44 se fija en la ranura 56 y que forma, entonces, un tope 60 para el servo-émbolo 52. El muelle de presión 48 que se apoya en el plato 46 pretensa el cuello 54 del servo-émbolo 52 contra este tope 60.In a final section of the pusher rod 44 close to the piston 50 a safety ring 58 is fastened in a slot 56, which after raising the servo-piston 52 on the stem of the pusher 44 is fixed in slot 56 and then forms a stop 60 for the servo-piston 52. The pressure spring 48 which is supported by the plate 46 presses the neck 54 of the servo-plunger 52 against this stop 60.

En la posición de salida determinada por este tope 60, las superficies del émbolo 50 y del servo-émbolo 52 dirigidas hacia el disco de reacción 34, como se aprecia en la fig. 2, forman una única superficie enrasada. En esta posición de salida, entre el extremo del servo-émbolo 52 alejado del disco de reacción 34 y un apoyo anular 62, formado por una reducción del diámetro de la escotadura 32, existe una distancia s_{1} axial.In the starting position determined by this stop 60, the surfaces of the piston 50 and the servo-piston 52 directed towards reaction disk 34, as seen in fig. 2, form a single flush surface. In this position of output, between the end of the servo-piston 52 away from the disk of reaction 34 and an annular support 62, formed by a reduction in diameter of the recess 32, there is a distance s_ {1} axial.

La función del cartucho 30, dependiendo de la fuerza ejercida sobre éste mediante el émbolo de válvula 26 es como sigue:The function of cartridge 30, depending on the force exerted on it by the valve piston 26 is like follow:

En caso de que el pedal de freno, no representado, acoplado con el elemento de entrada de fuerza 24 se presione, se transmite este movimiento desde el elemento de entrada de fuerza 24 al émbolo de válvula 26, y desde éste al plato 46 del cartucho 30. Partiendo de la posición reproducida en la fig. 2, todo el cartucho 30 se desplaza hacia la izquierda, con lo cual en primer lugar una protuberancia 64 existente en el émbolo 50, en forma de segmento esférico, se introduce en el disco de reacción 34. Debido a las superficies de contacto muy pequeñas al principio entre la protuberancia 64 y el disco de reacción 34, el émbolo 50 puede penetrar de forma relativamente rápida en el disco de reacción 34, lo que en la fase inicial de una activación conduce a una abertura rápida de la válvula de control 22 y, con ello, a una formación rápida de un apoyo de frenado. En el diagrama de la fig. 7, que representa la presión de frenado aplicada a un cilindro principal, no representado aquí, impulsado por el elemento de suministro de fuerza 38 a través de la fuerza de entrada introducida mediante el elemento de entrada de fuerza 24, ésta se reconoce en la inclinación pronunciada (recorrido entre los puntos A y B) de la presión del cilindro principal tras superar el juego inicial (punto A).In case the brake pedal, no represented, coupled with force input element 24 is press, this movement is transmitted from the input element of force 24 to the valve piston 26, and from it to the plate 46 of the cartridge 30. Starting from the position reproduced in fig. 2, everything the cartridge 30 moves to the left, whereby in first a protuberance 64 existing in the piston 50, in spherical segment shape, is introduced into the reaction disk 34. Due to the very small contact surfaces at the beginning between the protuberance 64 and the reaction disk 34, the plunger 50 can penetrate the reaction disc relatively quickly 34, which in the initial phase of an activation leads to a rapid opening of the control valve 22 and, thereby, at a Quick formation of a braking support. In the diagram of fig. 7, which represents the brake pressure applied to a cylinder principal, not represented here, driven by the element of force supply 38 through the input force introduced by force input element 24, it is recognized in the pronounced inclination (travel between points A and B) of the main cylinder pressure after exceeding the initial clearance (point TO).

Otro desplazamiento del elemento de entrada de fuerza 24 conduce, sin embargo, tras breve tiempo a un apoyo en la superficie completa, tanto del émbolo 50 como también del servo-émbolo 52 en el disco de reacción 34 (véase fig. 3). El cartucho se desplaza, para ello, en conjunto hacia la izquierda, lo que se muestra en la distancia s2 ahora mayor entre el apoyo anular 62 y el extremo interior del servo-émbolo 52. La presión de freno generada mientras tanto en el cilindro principal, no representado y que reacciona sobre el elemento de suministro de fuerza 38, conduce a que el material del disco de reacción 34 se presione un poco contra la escotadura 32. La fuerza de reacción transmitida mediante el disco de reacción 34 al servo- émbolo no es suficiente, sin embargo, para comprimir el muelle de presión 48. En este estado (véase en la fig. 7 el recorrido entre los puntos B y C) está, por tanto, la relación de transmisión de fuerza del servofreno 10 proporcionada mediante la relación del diámetro D2 con el diámetro interior de la sección final 36 en forma de copa que aloja el disco de reacción 34.Another offset of the input element of force 24 leads, however, after a short time to support in the full surface of both piston 50 and also of servo-piston 52 in reaction disc 34 (see fig. 3). The cartridge moves, for this, together to the left, what shown in the distance s2 now greater between the annular support 62 and the inner end of the servo-piston 52. The brake pressure meanwhile generated in the main cylinder, not shown and which reacts on the force supply element 38, conducts to the reaction disc material 34 being pressed a little against the recess 32. The reaction force transmitted by the reaction disk 34 to the servo plunger is not enough, without However, to compress the pressure spring 48. In this state (see in Fig. 7 the path between points B and C) is, by therefore, the power transmission ratio of the brake booster 10 provided by the ratio of diameter D2 with diameter inside of the final section 36 cup-shaped housing the disk reaction 34.

En caso de un incremento adicional de la fuerza de entrada aplicada mediante el elemento de entrada de fuerza 24, el émbolo 50 del cartucho 30, unido de forma rígida a través del empujador 42 con el émbolo de válvula 26, se desplaza más hacia la izquierda y, de esta forma, se introduce de forma más profunda dentro en el disco de reacción 34. La presión de freno superior correspondiente conseguida en el cilindro principal actúa mediante el disco de reacción 34 de vuelta sobre el servo-émbolo 52 y es suficiente, entonces, para comprimir el muelle de presión 48. Como consecuencia de ello, el servo-émbolo 52 se suelta del tope 60 formado mediante el anillo de seguridad 58 y la distancia entre el extremo inferior del servo-émbolo 52 y el apoyo anular 62 se reduce (véase fig. 4). En el diagrama de la fig. 7, esto se aprecia en la sección más inclinada hacia arriba entre los puntos C y D de la curva, que sigue a la sección plana antes mencionada entre los puntos B y C.In case of an additional increase in strength of input applied by force input element 24, the piston 50 of the cartridge 30, rigidly connected through the pusher 42 with the valve piston 26, moves further towards the left and, in this way, is introduced deeper inside in the reaction disc 34. The upper brake pressure corresponding achieved in the main cylinder acts by the reaction disk 34 back on the servo-plunger 52 and is enough, then, to compress the pressure spring 48. As as a result, the servo-piston 52 is released from the stop 60 formed by the safety ring 58 and the distance between the lower end of servo-piston 52 and annular support 62 is reduced (see fig. 4). In the diagram of fig. 7, this is seen in the section more inclined upwards between points C and D of the curve, which follows the flat section mentioned above between points B and C.

En caso de fuerza de entrada mayor, el extremo interior del servo-émbolo 52 entra en contacto finalmente con el soporte anular 62 (véase fig. 5), lo que conduce a una "toma de tierra" del servo-émbolo 52, es decir, la superficie del servo- émbolo 52 que se encuentra en contacto con el disco de reacción 34 ya no tiene ahora influencia sobre la relación de refuerzo del servofreno 10. Ahora sólo es efectiva únicamente la superficie menor del émbolo 50, de forma que la relación de refuerzo del servofreno resulta, en adelante, de la relación del diámetro D_{1} del émbolo 50 con el diámetro interior de la sección final 36 en forma de copa. En la fig. 7 la posición del cartucho reproducida en la fig. 5 corresponde con el punto D.In case of greater input force, the end inside the servo-piston 52 finally comes into contact with the ring holder 62 (see fig. 5), which leads to a "socket ground "of the servo-plunger 52, that is, the surface of the servo- piston 52 in contact with reaction disc 34 now has no influence on the reinforcement relationship of brake booster 10. Now only the surface is effective smaller than the piston 50, so that the reinforcement ratio of the brake booster results, from now on, from the ratio of diameter D_ {1} of the piston 50 with the inside diameter of the final section 36 in cup shape In fig. 7 the position of the cartridge reproduced in fig. 5 corresponds to point D.

Partiendo de la fig. 5, en caso de incrementar más la fuerza de entrada, el émbolo 50 penetra de forma más profunda en el disco de reacción 34 (véase fig. 6) hasta que un cierre 66, unido con el émbolo de válvula 26, que se extiende en una escotadura radial de la carcasa de la válvula de control 28 topa contra la carcasa de la válvula de control 28 (véase fig. 6). Este es el llamado punto de modulación del servofreno 10, que corresponde con el punto E en la fig. 7. El servofreno 10 ya no puede reforzar más otro incremento de la fuerza de entrada y conduce, por este motivo, a un incremento menor correspondiente de la presión del cilindro principal.Starting from fig. 5, in case of increasing plus the force of entry, the piston 50 penetrates more deep in reaction disc 34 (see fig. 6) until a closure 66, joined with the valve piston 26, which extends in a radial recess of the control valve housing 28 stops against the control valve housing 28 (see fig. 6). East is the so-called brake booster modulation point 10, which corresponds with point E in fig. 7. The brake booster 10 can no longer reinforce plus another increase in the input force and drive, by this reason, to a corresponding minor increase in the pressure of the main cylinder

Al soltar el freno, las posiciones descritas del cartucho 30 van en dirección contraria.When releasing the brake, the described positions of the 30 cartridge go in the opposite direction.

De la descripción de funcionamiento anterior se desprende que la inclinación y curso de la curva reproducida en la fig. 7 entre los puntos C y D dependen de la característica del muelle de presión. La inclinación de la sección mencionada de la curva puede influirse mediante distintas rigideces de muelle, en la que tales rigideces distintas pueden existir en uno o el mismo muelle de presión 48 (curva característica de curva progresiva), para influir de la forma deseada en el curso de la relación de refuerzo en la sección de la curva mencionada.From the description of the previous operation, it follows that the inclination and course of the curve reproduced in the fig. 7 between points C and D depend on the characteristic of the pressure spring The inclination of the mentioned section of the curve can be influenced by different spring rigidities, in the that such different rigidities may exist in one or the same pressure spring 48 (characteristic curve of progressive curve), to influence in the desired way in the course of the relationship of reinforcement in the section of the mentioned curve.

Claims

1. Pneumatic brake booster (10), especially for vehicles, with a control valve (12) to control a pneumatic pressure difference, a force input element (24) to activate the control valve (22), a control element force supply (38) for transmitting the braking force, a reaction disk (34) of elastomeric material, disposed between the force supply element (38) and the force input element (24), and an installation that acts on the reaction disk (34) disposed between the retention disc (34) and the force input element (24) to vary the force transmission ratio between the force input element (24) and the power element supply of force (38), depending on the force exerted by the force input element (24), characterized in that the installation for varying the force transmission ratio is made as a unit that can be pre-assembled in the form of a cartridge (30 ), That after The preassembly can be introduced in the control valve (22), in which the cartridge (30) has:

--: un empujador (42) cuyo extremo dirigido hacia el disco de reacción (34) está unido con un émbolo (50),a pusher (42) whose end directed towards the reaction disk (34) is connected with a plunger (50),

--: un servo-émbolo cilíndrico hueco (52), que rodea el émbolo (50) y que puede desplazarse de forma relativa respecto al émbolo (50),a servo-plunger hollow cylindrical (52), which surrounds the plunger (50) and which can move relative to the piston (50),

--: un tope (60) existente en el empujador (42), que determina una posición de salida, en la que las superficies del servo-émbolo (52) y del émbolo (50) dirigidas hacia el disco de reacción (34) forman una superficie común enrasada yone stop (60) existing in the pusher (42), which determines a position of output, in which the surfaces of the servo-piston (52) and the piston (50) directed towards the reaction disk (34) form a surface common flush and

--: un muelle (48) que se apoya en el empujador (42) y pretensa el servo-émbolo (52) contra el tope (60).a spring (48) that it leans on the pusher (42) and presses the servo-piston (52) against the top (60).

2. Brake booster according to claim 1, characterized in that the servo-piston (52) moves sliding on the rod (44) of the pusher (42).

3. Brake booster according to claim 2, characterized in that the pusher rod (44), at its end directed towards the force input element (24), is connected to a plate (46), on which the spring is supported ( 48).

4. Brake booster according to claim 3, characterized in that the outer diameter of the servo-plunger (52) is greater than the outer diameter of the plate (46).

5. Brake booster according to one of claims 2 to 4, characterized in that the stop (60) is formed by a safety ring (58) that is fastened in a groove of the pusher rod (44).

6. Brake booster according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spring (48) has a progressively increasing characteristic curve.

7. Brake booster according to one of claims 1 to 6, characterized in that the surface of the piston (50) directed towards the reaction disk (34) has a protuberance (64) at least approximately in the form of a spherical segment.